6月29日,北京大學(xué)作為法人單位建設(shè)的“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施在北京懷柔綜合性科學(xué)中心舉行項(xiàng)目啟動儀式。北京大學(xué)供圖
現(xiàn)場,幾十臺大卡,挖掘機(jī)在科學(xué)中心黃土地上轟鳴作響。從2013年召開第一次成像設(shè)施籌劃會到2018年成像設(shè)施《項(xiàng)目建議書》獲國家發(fā)改委正式批復(fù),再到今日破土動工,歷時(shí)足有6年。
澎湃新聞(www.thepaper.cn)現(xiàn)場了解到,成像設(shè)施是《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃》確定的10個(gè)優(yōu)先建設(shè)項(xiàng)目之一,是生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域由我國科學(xué)家首倡的大科學(xué)工程,將提供革命性的研究手段,對生命體結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行跨尺度可視化描繪與精確測量,進(jìn)而破解生命與疾病的奧秘。項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告在2019年5月20日獲得國家發(fā)展和改革委員會批復(fù),項(xiàng)目批復(fù)總投資超過17億元,新建建筑面積72000平方米,建設(shè)周期為5年。同時(shí),成像設(shè)施也是北京大學(xué)歷史上最大的單體建設(shè)項(xiàng)目。
“從完整性和規(guī)模上來講,北大作為法人將建成的成像設(shè)施或處于世界領(lǐng)先地位。”項(xiàng)目首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士程和平向澎湃新聞介紹。
他認(rèn)為,成像設(shè)施的建成,將推動腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心腦血管疾病、生殖與發(fā)育、干細(xì)胞與再生、腫瘤的精準(zhǔn)診斷等國家生命科學(xué)重大研究計(jì)劃的實(shí)施,為全國生物醫(yī)學(xué)成像平臺培訓(xùn)和輸出高水平生物醫(yī)學(xué)成像專業(yè)技術(shù)人才,對我國生物醫(yī)學(xué)成像研發(fā)起到示范帶動作用。
如何理解多模態(tài)、跨尺度成像?
“超聲成像、電子顯微鏡成像或者磁共振成像等都是成像的不同模態(tài),呈現(xiàn)生物的不同信息,我們想把這幾個(gè)模態(tài)融合到一起,比如兩兩融合、三三融合,最高我們要做到四個(gè)以上的融合,這樣可以看生命的不同側(cè)面,對生物有更深刻的認(rèn)識。” 他進(jìn)一步介紹,每個(gè)模態(tài)都有長處也有弱勢,比如X光成像分辨率高,但靈敏度低,光學(xué)成像靈敏度高,但分辨率低,融合起來就可以得到更全面的看法,“這是一個(gè)大趨勢”。
除了物理上的整合,程和平表示,未來還可以通過人工智能技術(shù),把不同模態(tài)采到的信息通過數(shù)據(jù)整合,形成完整的信息。
而對于跨尺度,程和平解釋,生命體是世界上最復(fù)雜的物質(zhì)運(yùn)動形式,從分子到人,生命體的結(jié)構(gòu)與功能跨越十個(gè)量級的時(shí)空尺度,不同尺度下的生命功能、結(jié)構(gòu)和過程都緊密聯(lián)系和互相影響。任何宏觀尺度的生物行為和病理現(xiàn)象都有其介觀水平的細(xì)胞機(jī)制,而介觀現(xiàn)象又由其微觀水平的分子機(jī)制所決定。多時(shí)空跨尺度融合的活體成像技術(shù)可以使傳統(tǒng)的解剖、生理功能的研究,深入到細(xì)胞和分子水平。
現(xiàn)場,北京大學(xué)黨委書記邱水平表示,大科學(xué)設(shè)施是現(xiàn)代前沿科學(xué)研究取得重要突破的必要條件,依托北京大學(xué)建設(shè)多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施,是支撐各相關(guān)科學(xué)技術(shù)研究快速發(fā)展,建設(shè)一流學(xué)科、培養(yǎng)和聚集一流人才,實(shí)現(xiàn)北京大學(xué)進(jìn)入世界一流大學(xué)前列的必由之路,并且對我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施水平的提高以及我國科學(xué)及教育事業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。
“成像設(shè)施是北京大學(xué)歷史上最大的單體建設(shè)項(xiàng)目,學(xué)校黨、政都高度重視其建設(shè)工作,社會各界也有很高的期望,希望項(xiàng)目建設(shè)中能突出設(shè)施主體功能,加快推進(jìn)建設(shè)進(jìn)度,確保工程質(zhì)量及安全,注重體制機(jī)制創(chuàng)新,做好設(shè)施建成后科研發(fā)展及運(yùn)行管理的規(guī)劃。”他強(qiáng)調(diào)。